Lazerët po bëhen mjete kërkimore gjithnjë e më të rëndësishme në mjekësi, fizikë, kimi, gjeologji, biologji dhe inxhinieri. Nëse keqpërdoren, ato mund të shkaktojnë verbim dhe lëndime (përfshirë djegiet dhe goditjen elektrike) te operatorët dhe personelin tjetër, duke përfshirë vizitorët e rastësishëm të laboratorit, dhe të shkaktojnë dëme të konsiderueshme pronësore. Përdoruesit e këtyre pajisjeve duhet të kuptojnë plotësisht dhe të zbatojnë masat e nevojshme të sigurisë kur i trajtojnë ato.
Çfarë është lazeri?
Fjala "lazer" (eng. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) është një shkurtim që qëndron për "amplifikimi i dritës nga rrezatimi i induktuar". Frekuenca e rrezatimit të gjeneruar nga një lazer është brenda ose afër pjesës së dukshme të spektrit elektromagnetik. Energjia përforcohet në një gjendje me intensitet jashtëzakonisht të lartë përmes një procesi të quajtur "rrezatim i shkaktuar nga lazer".
Termi "rrezatim" shpesh keqkuptohetgabim, sepse përdoret edhe për të përshkruar materiale radioaktive. Në këtë kontekst, nënkupton transferimin e energjisë. Energjia transportohet nga një vend në tjetrin nëpërmjet përcjelljes, konvekcionit dhe rrezatimit.
Ka shumë lloje të ndryshme lazerësh që veprojnë në mjedise të ndryshme. Si mjet pune përdoren gazra (për shembull, argoni ose një përzierje helium dhe neoni), kristale të ngurta (për shembull, rubin) ose ngjyra të lëngshme. Kur energjia furnizohet në mjedisin e punës, ajo kalon në një gjendje të ngacmuar dhe çliron energji në formën e grimcave të dritës (fotone).
Një palë pasqyra në të dy skajet e tubit të mbyllur ose reflekton ose transmeton dritën në një rrymë të përqendruar të quajtur rreze lazer. Çdo mjedis pune prodhon një rreze me gjatësi vale dhe ngjyrë unike.
Ngjyra e dritës lazer zakonisht shprehet në terma të gjatësisë së valës. Është jojonizues dhe përfshin pjesë të spektrit ultravjollcë (100-400 nm), të dukshme (400-700 nm) dhe infra të kuqe (700 nm - 1 mm).
spektër elektromagnetik
Çdo valë elektromagnetike ka një frekuencë dhe gjatësi unike të lidhur me këtë parametër. Ashtu si drita e kuqe ka frekuencën dhe gjatësinë e saj të valës, ashtu edhe të gjitha ngjyrat e tjera - portokallia, e verdha, jeshile dhe blu - kanë frekuenca dhe gjatësi vale unike. Njerëzit janë në gjendje t'i perceptojnë këto valë elektromagnetike, por nuk janë në gjendje të shohin pjesën tjetër të spektrit.
Rrezet gama, rrezet X dhe ultraviolet kanë frekuencën më të lartë. infra të kuqe,rrezatimi mikrovalor dhe valët e radios zënë frekuencat më të ulëta të spektrit. Drita e dukshme shtrihet në një gamë shumë të ngushtë në mes.
Rrezatimi lazer: ekspozimi i njeriut
Lazeri prodhon një rreze drite të drejtuar intensive. Nëse drejtohet, reflektohet ose fokusohet në një objekt, rrezja do të absorbohet pjesërisht, duke rritur temperaturën e sipërfaqes dhe të brendshme të objektit, gjë që mund të shkaktojë ndryshimin ose deformimin e materialit. Këto cilësi, të cilat kanë gjetur aplikim në kirurgjinë lazer dhe përpunimin e materialit, mund të jenë të rrezikshme për indet e njeriut.
Përveç rrezatimit, i cili ka një efekt termik në inde, rrezatimi lazer është i rrezikshëm, duke prodhuar një efekt fotokimik. Gjendja e tij është një gjatësi vale mjaft e shkurtër, pra pjesa ultravjollcë ose blu e spektrit. Pajisjet moderne prodhojnë rrezatim lazer, ndikimi i të cilit te një person minimizohet. Lazerët me fuqi të ulët nuk kanë energji të mjaftueshme për të shkaktuar dëm dhe nuk paraqesin rrezik.
Indet e njeriut janë të ndjeshme ndaj energjisë dhe në rrethana të caktuara, rrezatimi elektromagnetik, duke përfshirë rrezatimin lazer, mund të dëmtojë sytë dhe lëkurën. Janë kryer studime mbi nivelet e pragut të rrezatimit traumatik.
Rrezik për sytë
Syri i njeriut është më i ndjeshëm ndaj lëndimeve sesa lëkura. Kornea (sipërfaqja e jashtme transparente e përparme e syrit), ndryshe nga dermis, nuk ka një shtresë të jashtme të qelizave të vdekura që mbrojnë nga ndikimet mjedisore. lazer dhe ultravjollcërrezatimi absorbohet nga kornea e syrit, e cila mund ta dëmtojë atë. Lëndimi shoqërohet me edemë të epitelit dhe erozion, kurse në lëndime të rënda - turbullim i dhomës së përparme.
Tentja e syrit mund të jetë gjithashtu e prirur ndaj lëndimit kur ekspozohet ndaj rrezatimit të ndryshëm lazer - infra të kuqe dhe ultravjollcë.
Megjithatë, rreziku më i madh është ndikimi i lazerit në retinë në pjesën e dukshme të spektrit optik - nga 400 nm (vjollcë) në 1400 nm (afër infra të kuqe). Brenda këtij rajoni të spektrit, rrezet e ngjitura fokusohen në zona shumë të vogla të retinës. Varianti më i pafavorshëm i ekspozimit ndodh kur syri shikon në distancë dhe një rreze e drejtpërdrejtë ose e reflektuar hyn në të. Në këtë rast, përqendrimi i tij në retinë arrin 100,000 herë.
Kështu, një rreze e dukshme me fuqi 10 mW/cm2 vepron në retinë me një fuqi prej 1000 W/cm2. Kjo është më se e mjaftueshme për të shkaktuar dëme. Nëse syri nuk shikon në distancë, ose nëse rrezja reflektohet nga një sipërfaqe e përhapur, jo pasqyrë, rrezatimi shumë më i fuqishëm çon në lëndime. Efekti lazer në lëkurë është i lirë nga efekti i fokusimit, kështu që është shumë më pak i prirur ndaj lëndimeve në këto gjatësi vale.
rrezet X
Disa sisteme të tensionit të lartë me tension mbi 15 kV mund të gjenerojnë rreze X me fuqi të konsiderueshme: rrezatimi lazer, burimet e të cilit janë lazerët excimer të pompuar nga elektronet me fuqi të lartë, si dhesistemet e plazmës dhe burimet e joneve. Këto pajisje duhet të testohen për sigurinë nga rrezatimi, duke përfshirë sigurimin e mbrojtjes së duhur.
Klasifikimi
Në varësi të fuqisë ose energjisë së rrezes dhe gjatësisë së valës së rrezatimit, lazerët ndahen në disa klasa. Klasifikimi bazohet në potencialin që pajisja të shkaktojë dëmtim të menjëhershëm në sy, lëkurë ose zjarr kur ekspozohet drejtpërdrejt në rreze ose kur reflektohet nga sipërfaqet reflektuese difuze. Të gjithë lazerët komercialë i nënshtrohen identifikimit nga shenjat e aplikuara në to. Nëse pajisja ishte e bërë në shtëpi ose nuk ishte e shënuar ndryshe, duhet të kërkohet këshilla për klasifikimin dhe etiketimin e duhur. Laserët dallohen nga fuqia, gjatësia e valës dhe koha e ekspozimit.
Pajisje të sigurta
Pajisjet e klasit të parë gjenerojnë rrezatim lazer me intensitet të ulët. Nuk mund të arrijë nivele të rrezikshme, kështu që burimet janë të përjashtuara nga shumica e kontrolleve ose formave të tjera të mbikëqyrjes. Shembull: printera lazer dhe luajtës CD.
Pajisje të sigurta me kusht
Lazerët e klasës së dytë lëshojnë në pjesën e dukshme të spektrit. Ky është rrezatimi lazer, burimet e të cilit bëjnë që një person të ketë një reagim normal të refuzimit të dritës shumë të ndritshme (refleksi i ndezjes). Kur ekspozohet ndaj rrezes, syri i njeriut pulson pas 0,25 s, gjë që siguron mbrojtje të mjaftueshme. Megjithatë, rrezatimi lazer në rrezen e dukshme mund të dëmtojë syrin me ekspozim të vazhdueshëm. Shembuj: tregues lazer, lazer gjeodezikë.
Lazerët e klasit 2a janë pajisje për qëllime të veçanta me një fuqi dalëse më të vogël se 1 mW. Këto pajisje shkaktojnë dëme vetëm kur ekspozohen drejtpërdrejt për më shumë se 1000 sekonda në një ditë pune 8-orëshe. Shembull: Lexuesit e barkodit.
Lazer të rrezikshëm
Klasa 3a i referohet pajisjeve që nuk dëmtojnë me ekspozim afatshkurtër ndaj syrit të pambrojtur. Mund të jetë i rrezikshëm kur përdorni optikë fokusimi si teleskopë, mikroskop ose dylbi. Shembuj: lazer He-Ne 1-5 mW, disa tregues lazer dhe nivele ndërtimi.
Rrezja lazer e klasit 3b mund të shkaktojë lëndim nëse aplikohet drejtpërdrejt ose reflektohet mbrapa. Shembull: lazer HeNe 5-500 mW, shumë lazer kërkimorë dhe terapeutikë.
Klasa 4 përfshin pajisje me nivele fuqie më të mëdha se 500 mW. Ato janë të rrezikshme për sytë, lëkurën dhe janë gjithashtu të rrezikshëm nga zjarri. Ekspozimi ndaj rrezes, reflektimet e tij spekulare ose difuze mund të shkaktojnë lëndime të syve dhe lëkurës. Duhet të merren të gjitha masat e sigurisë. Shembull: lazer Nd:YAG, ekrane, kirurgji, prerje metali.
Rrezatimi lazer: mbrojtje
Çdo laborator duhet të sigurojë mbrojtje adekuate për personat që punojnë me lazer. Dritaret e dhomave nëpër të cilat mund të kalojë rrezatimi nga pajisjet e klasës 2, 3 ose 4, duke shkaktuar dëmzonat e pakontrolluara duhet të mbulohen ose të mbrohen ndryshe gjatë funksionimit të një aparati të tillë. Për mbrojtjen maksimale të syve, rekomandohet sa vijon.
- Rrezja duhet të mbyllet në një këllëf mbrojtës jo reflektues, jo të ndezshëm për të minimizuar rrezikun e ekspozimit aksidental ose zjarrit. Për të rreshtuar rrezen, përdorni ekrane fluoreshente ose pamje dytësore; Shmangni kontaktin e drejtpërdrejtë me sy.
- Përdorni fuqinë më të ulët për procedurën e shtrirjes së rrezes. Nëse është e mundur, përdorni pajisje të nivelit të ulët për procedurat paraprake të shtrirjes. Shmangni praninë e objekteve të panevojshme reflektuese në zonën e lazerit.
- Kufizoni kalimin e rrezes në zonën e rrezikut gjatë orëve jo pune, duke përdorur grila dhe pengesa të tjera. Mos përdorni muret e dhomës për të lidhur rrezen e lazerëve të klasës 3b dhe 4.
- Përdor mjete që nuk reflektojnë. Një pjesë e inventarit që nuk reflekton dritën e dukshme bëhet spekulare në zonën e padukshme të spektrit.
- Mos vishni bizhuteri reflektuese. Bizhuteritë metalike gjithashtu rrisin rrezikun e goditjes elektrike.
Goggles
Kur punoni me lazer të klasit 4 me një zonë të hapur rreziku ose ku ekziston rreziku i reflektimit, duhet të përdorni syze sigurie. Lloji i tyre varet nga lloji i rrezatimit. Syzet duhet të zgjidhen për të mbrojtur kundër reflektimeve, veçanërisht nga reflektimet e përhapura, dhe për të siguruar mbrojtje në një nivel ku refleksi mbrojtës natyror mund të parandalojë dëmtimin e syve. Pajisje të tilla optikeruajnë njëfarë dukshmërie të rrezes, parandalojnë djegiet e lëkurës, zvogëlojnë mundësinë e aksidenteve të tjera.
Faktorët që duhen marrë parasysh kur zgjidhni syze:
- gjatësia valore ose rajoni i spektrit të rrezatimit;
- densitet optik në një gjatësi vale specifike;
- ndriçimi maksimal (W/cm2) ose fuqia e rrezes (W);
- lloji i sistemit lazer;
- modaliteti i energjisë - drita lazer pulsuese ose modaliteti i vazhdueshëm;
- aftësi reflektimi - spekulare dhe difuze;
- fusha e shikimit;
- prania e lenteve korrigjuese ose me madhësi të mjaftueshme për të lejuar mbajtjen e syzeve korrigjuese;
- rehati;
- prania e vrimave të ventilimit për të parandaluar mjegullimin;
- efekt në vizionin e ngjyrave;
- rezistenca ndaj ndikimit;
- aftësia për të kryer detyrat e nevojshme.
Për shkak se syzet e sigurisë janë të ndjeshme ndaj dëmtimit dhe konsumimit, programi i sigurisë së laboratorit duhet të përfshijë kontrolle periodike të këtyre veçorive mbrojtëse.
